- •Міністерство інфраструктури україни Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка в. Лазаряна
- •Розрахунок напівпровідникового блока живлення
- •1 Короткі відомості про блоки живлення
- •1.1 Функціональна схема блока живлення
- •1.2 Схеми випрямлення
- •Розрахункова потужність первинної обмотки:
- •1.3 Згладжувальнi фiльтри
- •1.4 Стабiлiзатори напруги
- •Де та – вхідна та вихідна напруги стабілізатора; та – зміна вхідної та вихідної напруг;
- •2 Методика розрахунку блока живлення
- •2.1 Загальні відомості
- •2.2 Розрахунок напівпровідникового випрямляча
- •2.2.1 Вихідні дані для розрахунку
- •2.2.2 Вибір схеми випрямлення
- •2.2.3 Розрахунок та вибір вентилів
- •Співвідношення основних параметрів і схем при різних видах навантаження
- •2.2.4 Розрахунок та вибір згладжувального фільтра
- •2.3 Розрахунок силового трансформатора
- •Орієнтовні значення деяких величин для розрахунку трансформатора
- •Значення коефіцієнта нещільності
- •2.4 Розрахунок транзисторного стабiлiзатора напруги
- •2.4.1 Вибір стабілітрона
- •2.4.2 Вибір регулюючого транзистора
- •2.4.3 Вибір керуючого транзистора
- •2.4.4 Розрахунок параметрів та вибір допоміжних елементів
- •2.4.5 Визначення основних параметрів стабілізатора
- •3 Вказівки до виконання та оформлення контрольного завдання
- •Завдання на курсову роботу
- •Контрольні запитання до захисту контрольної роботи:
- •Вихідні дані варіантів завдання
- •Довідкові розрахункові дані
- •Параметри кремнієвих діодів
- •Номінальні опори по рядах
- •Конденсатори електролітичні типу к50-3б
- •Уніфіковані дроселі фільтрів
- •Магнітопровід однофазного (трифазного) трансформатора
- •Номінальні дані обмотувальних проводів круглого перерізу
- •Параметри стабілітронів
- •Параметри потужних низькочастотних біполярних транзисторів p-n-p типу
- •Параметри малопотужних високочастотних біполярних транзисторів p-n-p типу
Значення коефіцієнта нещільності
Діаметр проводу без ізоляції d, мм |
Коефіцієнт нещільності |
0,08…0,11 0,15…0,25 0,35…0,41 0,51…0,93 Більш 1,0 |
1,3 1,25 1,2 1,1 1,05 |
Якщо ця умова не виконується, то слід взяти більший розмір стандартних пластин, з яких набирається осердя, та зробити розрахунок трансформатора з початку.
2.4 Розрахунок транзисторного стабiлiзатора напруги
Для розрахунку транзисторного стабілізатора необхідні такі дані:
–номінальна напруга на виході стабілізатора ();
–номінальний струм навантаження ();
; – допустимі відхилення напруги на вході стабілізатора від номінального значення у бік збільшення та в бік зменшення відповідно;
; – допустимі відхилення вихідної напруги від номінальної у більший та менший бік відповідно.
Порядок розрахунку стабілізатора (рис. 3):
а) вибір стабілітрона;
б) вибір та розрахунок регулюючого транзистора VT1 (VTр);
в) вибір та розрахунок керуючого транзистора;
г) обчислення параметрів та вибір допоміжних елементів;
д) визначення основних параметрів стабілізатора.
2.4.1 Вибір стабілітрона
Визнаємо величину еталонної (опорної) напруги на стабілітроні
. (2.24)
Обираємо тип стабілітрона. Як джерело опорної напруги в транзисторних стабілізаторах використовують одно- або двокаскадні параметричні стабілізатори на кремнієвих стабілітронах. За додатком А (табл. А7) обираємо стабілітрон, у якого номінальна напруга стабілізації . В подальших розрахунках використовуємо обране значення.
Обчислюємо величину опору обмежувального резистора з умови, щоб струм крізь стабілітрон складав мА, як
. (2.25)
Зі стандартного ряду додатка А (табл. А2) обираємо стандартне значення опору .
2.4.2 Вибір регулюючого транзистора
1. Визначаємо величину мінімальної напруги на вході стабілізатора:
, (2.26)
де – мінімально допустима напруга між емітером і колектором на вході регулюючого транзистора, при якому робота ще відбувається на лінійній ділянці вихідної характеристикипри.
Як правило, не перевищує 3 В. Тому можна прийнятиВ. У випадку необхідності регулювання напруги на виході величина напруги визначається верхньою межею регулювання вихідної напруги, що задається.
2. Знаходимо номінальну і максимальну напруги на вході стабілізатора з урахуванням допустимих відхилень вхідної напруги (у відсотках):
;
. (2.27)
3. Визначаємо максимальний спад напруги на ділянці емітер-колектор
регулюючого транзистора VT1:
. (2.28)
4. Визначаємо максимальну потужність, що розсіюється на колекторі
регулюючого транзистора:
, (2.29)
де – максимальний струм навантаження, зазвичай при незмінній величині струму навантаження приймають .
Обираємо тип регулюючого транзистора VT1. При виборі необхідно виконувати умови:
;
;(2.30)
.
З додатка А (табл. А8) обираємо транзистор, параметри якого задовольняли б вказану умову.
2.4.3 Вибір керуючого транзистора
1. При виборi керуючого транзистора, необхідно відмітити, що разом з регулюючим він утворює складний транзистор. Загальний коефіцієнт посилення за струмами буде складати:
,
де та– коефіцієнти посилення за струмом транзисторів VТ1 та VТ2.
2. Визначаємо потужність, що розсіюється на колекторі транзистора VТ2:
.
Можна прийняти, що напруга . Струм колектора транзистора VТ2 знаходиться за співвідношенням:
,
де – струм емітера транзистора VТ2;
–струм бази транзистора VТ1.
3. Обираємо узгоджуючий транзистор VT2 за додат. А (табл. А9), щоб не порушувалася нерівність:
.